Hubble determina massa de buraco negro vagando por nossa galáxia

Os astrônomos estimam que 100 milhões de buracos negros vagam entre as estrelas da Via Láctea, mas nunca identificaram conclusivamente um buraco negro isolado. Após seis anos de observações meticulosas, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA forneceu, pela primeira vez, evidências diretas, por uma medição precisa da massa, de um buraco negro solitário à deriva no espaço interestelar.

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Até agora, todas as massas de buracos negros foram inferidas estatisticamente, ou por meio de interações em sistemas binários ou nos núcleos de galáxias. O buraco negro errante recém-detectado fica a cerca de 5.000 anos-luz de distância, no braço espiral Carina-Sagitário da nossa galáxia.

No entanto, sua descoberta permite que os astrônomos estimem que o buraco negro de massa estelar isolado mais próximo da Terra pode estar a cerca de 80 anos-luz de distância. A estrela mais próxima do nosso sistema solar, Proxima Centauri, está a pouco mais de 4 anos-luz de distância.

Como enxergar algo invisível

Os telescópios não podem fotografar um buraco negro isolado porque, como todos os outros, ele não emite luz. No entanto, um buraco negro distorce o espaço, que então desvia e amplifica a luz das estrelas de qualquer coisa que momentaneamente se alinha exatamente atrás dele.

Os astrônomos usam o fenômeno, chamado microlente gravitacional, para estudar estrelas e exoplanetas nos aproximadamente 30.000 eventos vistos até agora dentro de nossa galáxia. Em seguida, o Hubble acompanha os eventos mais interessantes.

Duas equipes usaram dados do Hubble em suas investigações — uma liderada por Kailash Sahu do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland; e o outro por Casey Lam da Universidade da Califórnia, Berkeley. Os resultados das equipes diferem um pouco, mas ambos sugerem a presença de um objeto compacto.

Buraco negro ou estrela de nêutrons?

A equipe de Lam relata uma faixa de massa ligeiramente menor, o que significa que o objeto pode ser uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Eles estimam que sua massal esteja entre 1,6 e 4,4 vezes a do Sol. Na extremidade superior dessa faixa, o objeto seria um buraco negro; na extremidade inferior, seria uma estrela de nêutrons.

"Por mais que queiramos afirmar que é um buraco negro, devemos relatar todas as soluções permitidas. Isso inclui desde uma estrela de nêutrons a buracos negros de menor massa", disse Jessica Lu, da equipe de Berkeley. “Seja o que for, o objeto é o primeiro remanescente estelar escuro descoberto vagando pela galáxia, desacompanhado de outra estrela”, acrescentou Lam.

A equipe de Sahu estima que o buraco negro isolado está viajando pela galáxia a 160.000 quilômetros por hora (rápido o suficiente para viajar da Terra à Lua em menos de três horas). Isso é mais rápido do que a maioria das outras estrelas vizinhas nessa região da nossa galáxia. “A microlente astrométrica é conceitualmente simples, mas observacionalmente muito difícil”, disse Sahu. “A microlente é a única técnica disponível para identificar buracos negros isolados”.

A existência de buracos negros de massa estelar é conhecida desde o início dos anos 1970, mas todas as suas medições de massa – até agora – foram em sistemas estelares binários. O gás da estrela companheira cai no buraco negro e é aquecido a temperaturas tão altas que emite raios-X.

“As detecções de buracos negros isolados fornecerão novos dados sobre a população desses objetos na Via Láctea”, disse Sahu. Ele espera que seu programa descubra mais buracos negros errantes dentro de nossa galáxia. Mas é como buscar uma agulha em um palheiro. A previsão é que apenas um em algumas centenas de eventos de microlentes seja causado por buracos negros isolados.

Fonte: ESA